Distancia entre dos puntos
Una aplicación de ómnibus, un GPS o un videojuego necesitan saber todo el tiempo «a qué distancia está esto de aquello». Si en un mapa de Montevideo ubicás el Palacio Salvo en el origen y un barco aparece en el radar del puerto en $(12, 5)$ (en km), ¿a qué distancia está? En el plano cartesiano esa pregunta siempre se responde igual: con el teorema de Pitágoras.
La fórmula de la distancia
Dados dos puntos, el desplazamiento horizontal y el vertical entre ellos son los catetos de un triángulo rectángulo. La distancia es la hipotenusa.
Volvé ahora al radar: $d = \sqrt{12^2 + 5^2} = \sqrt{144 + 25} = \sqrt{169} = 13$ km.
Calcula la distancia exacta entre los puntos $A(2, 3)$ y $B(5, 7)$ en el plano cartesiano.
Calcula la distancia exacta entre los puntos $A(2, 3)$ y $B(5, 7)$ en el plano cartesiano.
Un barco se encuentra en las coordenadas $P(-4, 1)$ y un faro en $Q(2, -7)$. Si cada unidad del plano equivale a un kilómetro, ¿a qué distancia en línea recta se…
Un barco se encuentra en las coordenadas $P(-4, 1)$ y un faro en $Q(2, -7)$. Si cada unidad del plano equivale a un kilómetro, ¿a qué distancia en línea recta se encuentra el barco del faro?
Halla la longitud del segmento cuyos extremos son el origen de coordenadas $O(0, 0)$ y el punto $M(-8, 6)$.
Halla la longitud del segmento cuyos extremos son el origen de coordenadas $O(0, 0)$ y el punto $M(-8, 6)$.
En una pantalla de radar bidimensional, dos aviones están localizados en los puntos $R(-3, -2)$ y $S(9, 3)$. Determina la distancia lineal entre ambos en las unidades…
En una pantalla de radar bidimensional, dos aviones están localizados en los puntos $R(-3, -2)$ y $S(9, 3)$. Determina la distancia lineal entre ambos en las unidades del radar.
Perímetros y recorridos
Con la distancia podés calcular el perímetro de un polígono (sumando sus lados), la longitud de un recorrido formado por varios tramos rectos, o la diagonal de un rectángulo, sin dibujar a escala.
Los vértices de un triángulo son $A(1, 1)$, $B(4, 1)$ y $C(1, 5)$. Calcula el perímetro de este triángulo sumando las longitudes de sus tres lados.
Los vértices de un triángulo son $A(1, 1)$, $B(4, 1)$ y $C(1, 5)$. Calcula el perímetro de este triángulo sumando las longitudes de sus tres lados.
Calcula la longitud de la diagonal de un rectángulo si sabes que dos de sus vértices opuestos tienen las coordenadas $V_1(-1, 4)$ y $V_2(5, -4)$.
Calcula la longitud de la diagonal de un rectángulo si sabes que dos de sus vértices opuestos tienen las coordenadas $V_1(-1, 4)$ y $V_2(5, -4)$.
Un topógrafo marca dos puntos en un terreno llano: $T_1(12, 5)$ y $T_2(24, 10)$. Si las coordenadas están expresadas en metros, ¿cuántos metros de cable necesita para…
Un topógrafo marca dos puntos en un terreno llano: $T_1(12, 5)$ y $T_2(24, 10)$. Si las coordenadas están expresadas en metros, ¿cuántos metros de cable necesita para unirlos en línea recta?
Un repartidor en bicicleta sale de la tienda situada en $O(0,0)$, va en línea recta hasta la primera entrega en $A(6, 8)$ y luego cambia de rumbo para dirigirse a la…
Un repartidor en bicicleta sale de la tienda situada en $O(0,0)$, va en línea recta hasta la primera entrega en $A(6, 8)$ y luego cambia de rumbo para dirigirse a la segunda entrega en $B(15, -4)$. Si cada unidad del plano representa $100$ metros, ¿cuál es la distancia total recorrida en kilómetros?
En una jugada ensayada de fútbol, un jugador situado en $J_1(10, 20)$ realiza un pase raso a su compañero en $J_2(34, 27)$, quien sin parar el balón chuta directamente…
En una jugada ensayada de fútbol, un jugador situado en $J_1(10, 20)$ realiza un pase raso a su compañero en $J_2(34, 27)$, quien sin parar el balón chuta directamente hacia el centro de la portería en $P(50, 15)$. Calcula la distancia total que recorre el balón. (Las coordenadas están dadas en metros).
Comparar distancias y clasificar triángulos
Calculando los tres lados de un triángulo podés saber si es equilátero (tres iguales), isósceles (dos iguales) o rectángulo (si cumple $a^2+b^2=c^2$, con $c$ el lado mayor). También podés comparar distancias con un valor dado, por ejemplo el alcance de una antena.
Comprueba matemáticamente si los segmentos $\overline{AB}$ y $\overline{CD}$ tienen exactamente la misma longitud, siendo las coordenadas de los puntos $A(0, 2)$,…
Comprueba matemáticamente si los segmentos $\overline{AB}$ y $\overline{CD}$ tienen exactamente la misma longitud, siendo las coordenadas de los puntos $A(0, 2)$, $B(3, 6)$, $C(-2, -1)$ y $D(2, 2)$.
En un plano de arquitectura, tres columnas principales se situarán en las coordenadas $P(-2, 1)$, $Q(2, 4)$ y $R(5, 0)$. Demuestra matemáticamente si el triángulo que…
En un plano de arquitectura, tres columnas principales se situarán en las coordenadas $P(-2, 1)$, $Q(2, 4)$ y $R(5, 0)$. Demuestra matemáticamente si el triángulo que forman estas tres columnas es isósceles.
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Una antena de telecomunicaciones tiene un alcance circular máximo de $10\text{ km}$. Si la antena está ubicada en el punto $C(3, -2)$ de un mapa (donde $1$ unidad de coordenada equivale a $1\text{ km}$), averigua si un usuario situado en la posición $U(-4, 5)$ se encuentra dentro de la zona de cobertura.
Demuestra, calculando las longitudes de los tres lados y utilizando el teorema de Pitágoras, que el triángulo de vértices $A(2, 1)$, $B(6, 1)$ y $C(2, 4)$ es un…
Demuestra, calculando las longitudes de los tres lados y utilizando el teorema de Pitágoras, que el triángulo de vértices $A(2, 1)$, $B(6, 1)$ y $C(2, 4)$ es un triángulo rectángulo.
Encontrar puntos a una distancia dada
A veces la distancia es el dato y la incógnita es un punto: se plantea la ecuación de la distancia y se despeja. Esto lleva a una ecuación de segundo grado simple. Además, el conjunto de puntos que están a una distancia $r$ de un punto fijo $C$ es una circunferencia de centro $C$ y radio $r$: es un lugar geométrico.
En la figura, la circunferencia de centro $M$ corta al eje de abscisas (eje $X$) en dos puntos $P_1$ y $P_2$, que están a la misma distancia de $M$ (el radio).
La distancia entre los puntos $A(1, 2)$ y $B(x, 5)$ es de exactamente $5$ unidades. Encuentra los dos posibles valores de la coordenada $x$.
La distancia entre los puntos $A(1, 2)$ y $B(x, 5)$ es de exactamente $5$ unidades. Encuentra los dos posibles valores de la coordenada $x$.
Encuentra las coordenadas de todos los puntos situados sobre el eje de abscisas (eje X) que se encuentren a exactamente $10$ unidades de distancia del punto $M(-6, 8)$.
Encuentra las coordenadas de todos los puntos situados sobre el eje de abscisas (eje X) que se encuentren a exactamente $10$ unidades de distancia del punto $M(-6, 8)$.
Una tubería recta debe conectar un pozo situado en el punto $A(-3, 2)$ con una bomba de agua $P$ que obligatoriamente debe instalarse sobre el eje de ordenadas (eje Y).…
Una tubería recta debe conectar un pozo situado en el punto $A(-3, 2)$ con una bomba de agua $P$ que obligatoriamente debe instalarse sobre el eje de ordenadas (eje Y). Si por restricciones de presión la longitud de la tubería debe ser exactamente de $\sqrt{29}$ unidades, encuentra las posibles coordenadas para la bomba $P$.
Alineación y puntos equidistantes
Ahora la otra idea: un punto $P$ equidista de $A$ y $B$ si $d(P,A)=d(P,B)$. Todos esos puntos forman la mediatriz del segmento $AB$ (otro lugar geométrico). Para hallar un punto equidistante, se igualan los cuadrados de las dos distancias: así desaparecen las raíces y los términos cuadráticos suelen cancelarse.
Si el punto no está sobre una recta dada, las incógnitas son dos, $x$ e $y$. Entonces se igualan las distancias de a pares y queda un sistema de dos ecuaciones lineales. Es lo que pasa al buscar el centro de la circunferencia que pasa por tres puntos: el centro equidista de los tres.
Encuentra las coordenadas de un punto $P$ situado sobre la bisectriz del primer cuadrante (la recta $y = x$) que equidiste de los puntos fijos $A(2, 0)$ y $B(0, 4)$.
Encuentra las coordenadas de un punto $P$ situado sobre la bisectriz del primer cuadrante (la recta $y = x$) que equidiste de los puntos fijos $A(2, 0)$ y $B(0, 4)$.
Determina si los puntos $A(-2, 1)$, $B(1, 3)$ y $C(7, 7)$ están perfectamente alineados. Para ello, calcula las distancias $d(A,B)$, $d(B,C)$ y $d(A,C)$, y comprueba si…
Determina si los puntos $A(-2, 1)$, $B(1, 3)$ y $C(7, 7)$ están perfectamente alineados. Para ello, calcula las distancias $d(A,B)$, $d(B,C)$ y $d(A,C)$, y comprueba si se cumple la igualdad $d(A,B) + d(B,C) = d(A,C)$.
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Un sistema de riego automatizado consta de un aspersor circular con centro en $C(x, y)$ que debe regar por igual tres árboles situados en las coordenadas $T_1(0, 0)$, $T_2(6, 0)$ y $T_3(0, 8)$. Determina las coordenadas en las que debe colocarse el aspersor $C$ y cuál será su radio de alcance exacto.
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Los vértices de un terreno con forma triangular son $A(-4, -2)$, $B(2, 6)$ y $C(6, 3)$. Demuestra primero que el terreno forma un triángulo rectángulo y, a continuación, calcula su perímetro y su área exacta.
Más aplicaciones
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La estación base de un teleférico está en $B(0, 0)$ y la cima de la montaña en $C(120, 50)$ en un plano bidimensional. Se requiere instalar una torre de soporte exactamente en el punto medio del trayecto lineal. Calcula las coordenadas de dicho punto medio y la distancia desde la base hasta la torre.
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Los puntos $A(-1, 3)$, $B(4, 5)$ y $C(2, -2)$ son tres vértices consecutivos de un paralelogramo $ABCD$. Encuentra las coordenadas del cuarto vértice $D$ y calcula la longitud exacta de ambas diagonales del paralelogramo.
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En un simulador de vuelo espacial en 3D, una nave se mueve desde la coordenada $P_1(2, -1, 4)$ hasta la estación orbital en $P_2(5, 3, 16)$. Calcula la distancia lineal exacta que recorre la nave en el espacio.
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Una empresa de telecomunicaciones quiere instalar un cable de fibra óptica que conecte dos edificios $E_1(0, 0)$ y $E_2(21, 0)$. El costo de instalación es de $6\,000\text{ \$}$ por cada unidad de longitud. Si deciden agregar un nodo intermedio en $N(16, 12)$ y conectar $E1$ con $N$, y luego $N$ con $E2$, ¿cuánto dinero extra costará esta desviación respecto a la conexión directa entre ambos edificios?